أنواع أوعية الضغط: التصنيف حسب الهندسة والمواد والوظيفة الصناعية

الإجابة على السؤال الأساسي:ما هي الأنواع المختلفة لأوعية الضغط؟يتم تصنيف سفن الضغط إلى فئات مختلفة متعددة اعتمادا على هندستها الفيزيائية ومواد البناء وطرق تعزيز الهيكل ووظائف التشغيل.لأن هذه الهياكل المغلقة تحتوي على الغازات أو السوائل في ضغوط مختلفة بشكل كبير عن الظروف المحيطة، اختيار نوع الحاوية الصحيحة، سواء كان عمود معالجة عمودي، طبل تخزين أفقي، حامل غاز كروي، أو أسطوانة متقدمة مغلفة بالمواد المركبة، أمر بالغ الأهمية للسلامة.الكفاءة، والامتثال التنظيمي.

يحدد التخطيط الفيزيائي لوحة الضغط بصمتها المكانية وديناميكية السوائل وتكوين المكونات الداخلية:

• أوعية الضغط العمودية:مصممة بمحور أسطواني عمودي. إنها تحتل أقل مناصب النباتات ، مما يجعلها مثالية للمرافق ذات المساحة المحدودة. تستخدم على نطاق واسع في العمليات التي تتطلب تصريف السائل ،أعمدة تقطير، أجهزة تجفيف الغاز، ومفاعلات كيميائية.

• أوعية الضغط الأفقية:تم تصميمها مع محور أفقي مثبت على الأريكة الهيكلية. أنها توفر استقرار استثنائي تحت الأحمال السائلة الثقيلة وتستخدم عادة كدبابات فلاش،ومفصلات الغاز السائل حيث تكون نسبة المساحة إلى الحجم أكبر مفيدة.

• أوعية الضغط الكروية:توفر الكرات التوزيع الأكثر تكافؤاً للضغوط الداخلية تحت الضغط العالي. لأن الكرة تتطلب رقيقة الجدار لأكبر حجم وضغط معين مقارنة بالأسطوانات،فهي الخيار المفضل لتخزين الغازات الكبيرة عالية الضغط مثل غاز البترول المسال والغاز الطبيعي السائل.

بالنسبة إلى أسطوانات الغاز المضغوط الأسطوانية وخزانات النقل ، يتم تصنيف البناء إلى أربعة أنواع هيكلية أساسية:

• النوع 1 (المعدني بالكامل):مصنوعة بالكامل من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ اللاصق أو الألومنيوم. وهي ذات جدران ثقيلة وتستخدم على نطاق واسع في المنشآت الصناعية الثابتة.

• النوع 2 (ملفوف بالحبل):يحتوي على غطاء معدني معزز بألياف مركبة مستمرة ملفوفة حصريًا حول قسم الحلقة الأسطوانية للتعامل مع الإجهاد الشعاعي.

• النوع 3 (غلاف معدني مغلف بالكامل):يستخدم غطاء معدني رقيق (الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ) مغلف بالكامل في غطاء مركب من ألياف الكربون عالية القوة ، مما يقلل بشكل كبير من الوزن للتطبيقات المحمولة.

• النوع 4 (غلاف البوليمر الملفوف بالكامل):تم تصنيعها مع غطاء بلاستيكي غير تحمل الحمل (HDPE أو نايلون) ملفوف بالكامل في مصفوفة ألياف الكربون / إيبوكسي ، مما يوفر أخف وزن ممكن لتخزين الهيدروجين والغاز عالي الضغط.

يتم تصنيف الأوعية الضغطية الصناعية أيضًا بناءً على دورها داخل مصنع عملية:

• أوعية التخزين / المكثفات:مصممة في المقام الأول للحفاظ على كميات احتياطية من الغازات أو السوائل تحت الضغط لتزويد المنشأة باستمرار.

• مبادلات الحرارة:أوعية متخصصة تحتوي على حزم أنابيب تسهل نقل الطاقة الحرارية بين سوائل اثنين أو أكثر تحت الضغط.

• المفاعلات الكيميائية:السفن الثقيلة المصممة لتحمل الضغوط الداخلية الشديدة والتفاعلات الكيميائية التآكلية ودرجات الحرارة المرتفعة في نفس الوقت

• فاصلات / طبولات النك أوت:تستخدم في أعلى التيار في إنتاج النفط والغاز والمعالجة الكيميائية لفصل قطرات السائل من تدفقات الغاز.

س: ما هي الطرق الرئيسية لتصنيف الأوعية الضغطية؟

ج: يتم تصنيف الأوعية الضغطية في المقام الأول حسب هندستها الفيزيائية (عمودية أو أفقية أو كروية) ، وبناء المواد والتعزيز (النوع 1 إلى 4) ،ودورها الوظيفي في محطة (المفاعلات)، ومبادلات الحرارة أو التخزين أو الفاصلات).

س: لماذا تستخدم الأوعية الكروية الضغطية لتخزين الغازات ذات الكميات الكبيرة؟

الجواب: توفر الكرات التوزيع الأكثر تكافؤا للضغوط تحت ضغط داخلي مرتفع.هذه الميزة الهندسية تسمح بسماكة جدار رقيقة مقارنة مع الأوعية الأسطوانية ذات الحجم والضغط المكافئمما يجعلها مثالية لتخزين الغاز الضخم.

س: ما هو الفرق بين أوعية الضغط الأفقية والعمودية في تصميم المصنع؟

ج: تحتوي الأوعية العمودية على بصمة فضائية أصغر ويفضلونها لعمليات استنزاف الجاذبية والصناديق الداخلية متعددة المراحل (مثل أعمدة التقطير).الأوعية الأفقية توفر استقرار هيكلي أكبر لحجم السائل الكبير وهي أسهل في الدعم على العديد من الأقدام.

س: كيف تختلف أوعية الضغط المركبة (النوع 3 و 4) عن أوعية النوع 1؟

ج: سفن النوع 1 هي معدنية بالكامل وثقيلة، في حين أن سفن النوع 3 والنوع 4 تستخدم أغلفة متقدمة من الألياف المركبة التي تحمل الأحمال الضغطية الأساسية،توفير نسب استثنائية من القوة إلى الوزن للتطبيقات المتنقلة والضغط العالي.